Dnmt1和Dnmt3a是两种主要的DNA甲基化转移酶。近期大量研究提示Dnmt1和Dnmt3a介导的甲基化修饰对成熟神经系统的功能（如学习和记忆）具有重要的调节作用。为进一步研究DNA甲基化对海马神经元突触可塑性及学习记忆的影响并对其可能的机制进行探讨，我们首先通过脑立体定位及微量注射的方法将表达Cre重组酶和绿色荧光蛋白GFP的腺相关病毒(AAV-Cre-2A-GFP)颗粒悬液导入Dnmt12flox/2flox Dnmt3a2flox/2flox小鼠海马的CA1区，通过Cre-LoxP重组酶系统实现对CA1区成熟神经元内Dnmt1和Dnmt3a基因的在体时空特异性共敲除。在此基础上，结合一系列行为学实验，来观察海马CA1区成熟神经元内条件性Dnmt1和Dnmt3a基因共敲除对小鼠海马依赖的学习记忆的影响。同时，我们用AAV-Cre-2A-GFP病毒颗粒感染原代培养的Dnmt12flox/2flox Dnmt3a2flox/2flox小鼠海马神经元，以实现对神经元内Dnmt1和Dnmt3a的离体共敲除。结合免疫荧光，western blot以及RT-PCR技术，观察了Dnmt1和Dnmt3a基因共敲除对培养的海马神经元及其分支网络形态的影响。我们发现:　　1.CA1脑区内Dnmt3a和 Dnmt1基因共敲除(～50％)对动物的焦虑状态无明显影响。　　2.CA1脑区内Dnmt3a和Dnmt1基因共敲除(～50％)抑制小鼠的物体识别记忆(novel object preference)。　　3.CA1脑区内Dnmt3a和Dnmt1基因共敲除(～50％)抑制小鼠的社交识别记忆(social novelty preference)。　　4.CA1脑区内Dnmt3a和 Dnmt1基因共敲除(～50％)对小鼠空间记忆(spatialmemory)以及场景恐惧记忆（contextual fear memory）无明显影响。　　5.原代培养海马神经元中Dnmt3a和Dnmt1基因共敲除影响了神经元的后期发育，表现为神经元分支网络单薄，胞体变小。单纯敲除Dnmta或Dnmt1基因无此影响。病毒转染并培养1-2周后，神经元数目无明显变化，提示Dnmt3a和 Dnmt1基因共敲除不影响细胞的凋亡。　　6.原代培养神经元中，Dnmt1和Dnmt3a基因共敲除影响Ⅲβ-tubulin，actin等结构蛋白的表达，同时突触囊泡结合蛋白synapsinⅠ的表达也明显减少。单纯敲除Dnmt3a或Dnmt1基因对以上蛋白的表达水平无影响。　　7.原代培养神经元中，Dnmt1和Dnmt3a基因共敲除影响神经元中Akt，GSK3，ERK1/2，rpS6等多种信号通路蛋白的表达。单纯敲除Dnmt3a或Dnmt1基因对以上蛋白的表达无影响。　　综上所述，我们发现，病毒介导的CA1区成熟神经元内Dnmt1和Dnmt3a双敲小鼠表现出海马依赖的识别记忆障碍。Dnmt1和Dnmt3a基因双敲影响原代培养海马神经元的后期发育和神经网络形态。这些研究再次表明Dnmt1和Dnmt3a介导的DNA甲基化修饰在突触可塑性和学习记忆中起着重要的调节作用，两种酶的功能可能是互相重叠的，即一种酶的缺失可由另一种酶来代偿，共同维持正常的DNA甲基化水平。我们推测，Dnmt1和Dnmt3a基因双敲通过改变表观遗传修饰影响了神经元内与生长发育及葡萄糖平衡代谢密切相关的通路蛋白基因的转录和表达，进而影响神经元的发育和分支网络（树突和轴突）的正常形态和功能，并最终对突触的可塑性及记忆过程产生长时程的影响。介导这一过程的具体的分子细胞机制还有待进一步研究。